流動注射分析儀測定水中揮發(fā)酚

馬鵬飛，王海青，孟雙明，劉月成

（山西大同大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院，山西大同037009）

流動注射分析儀測定水中揮發(fā)酚

馬鵬飛，王海青，孟雙明，劉月成

（山西大同大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院，山西大同037009）

采用全自動流動注射分析儀在線蒸餾流動注射4－氨基安替比林顯色法測定水中的揮發(fā)酚.實驗結(jié)果表明：線性范圍為2～200 μg／L，相關(guān)系數(shù)r為0.999 9，檢出限為0.208 μg／L;對同一標(biāo)準(zhǔn)樣品的多次實驗結(jié)果穩(wěn)定，該方法結(jié)果與國際方法結(jié)果無顯著性差異.

流動注射分析 在線蒸餾 揮發(fā)酚

酚類屬高毒物質(zhì),人體攝入一定的量時,可出現(xiàn)急性中毒癥狀;長期飲用被酚污染的水,可引起頭昏、出疹、瘙癢、貧血及各種神經(jīng)系統(tǒng)癥狀[1].水中含低濃度(0.1～0.2 mg/L)酚類時,可使生長魚的魚肉有異味,高濃度(＞5 mg/L)時,則造成中毒死亡.含酚濃度高的廢水不宜用于農(nóng)田灌溉,否則會使農(nóng)作物枯死或減產(chǎn).水中含微量酚類,在加氯消毒時,可產(chǎn)生特異的氯酚臭[2-3].因此水中揮發(fā)酚的測定成為一項常規(guī)的監(jiān)測項目.

目前國際標(biāo)準(zhǔn)化組織頒布及各國普遍采用的測酚方法為4-氨基安替比林光度法.該方法勞動強度大,分析速度慢,分析精度受到一定的限制[4].我們采用了流動注射分析技術(shù)來測定水中揮發(fā)酚,并由計算機軟件控制全自動完成每一個樣品的整個分析過程,消除了樣品的交叉污染,也避免了人的誤差.

1 實驗部分

1.1 試劑與儀器

試劑:硫酸,氯仿,4-氨基安替比林,均為分析純.

儀器:美國Hach公司QC8500流動注射自動離子分析儀.

1.2 樣品的制備

將樣品收集在干凈的玻璃容器中,用1.5 mL/L H2SO4調(diào)節(jié)pH大約為2,存儲于2～5℃的黑暗處.在測量之前用0.45 μm的膜過濾樣品,然后用氯仿萃取,除掉樣品中所含的油和焦油,調(diào)節(jié)樣品的pH值至12.0～12.5,再用50 mL的氯仿萃取油和焦油.去掉氯仿層,然后慢慢加熱水層以蒸發(fā)水層內(nèi)多余的氯仿.最后,調(diào)節(jié)水層pH顯酸性.

1.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

每次測定樣品前,均用新配置的標(biāo)準(zhǔn)溶液重新繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線.

本次調(diào)試所配的標(biāo)準(zhǔn)系列見表1,通過多次測試表明,在2～200 μg/L范圍內(nèi),相關(guān)系數(shù)均大于0.999 0,多數(shù)可達(dá)0.999 9.標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖1,本方法具有很好的線性關(guān)系.

表1 標(biāo)準(zhǔn)曲線測定結(jié)果表

圖1 標(biāo)準(zhǔn)曲線

1.4 樣品的測定

分別對地下水、地表水、工業(yè)廢水進(jìn)行了測定,結(jié)果如表2.

表2 樣品的分析結(jié)果/(μg·L-1)

1.5 檢出限測定

本次調(diào)試按照儀器方法提供的檢出限[3]測定方法,用曲線濃度最低點2.00 μg/L連續(xù)重復(fù)測定8次,按儀器方法提供計算方法所得.結(jié)果見表3.

本實驗最低檢出濃度0.208 μg/L,與現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中經(jīng)典方法比較 (揮發(fā)酚分光光度法,最低檢出濃度為0.002 mg/L),可以認(rèn)為本次調(diào)試的檢出限符合要求.

表3 檢出限測定結(jié)果表

1.6 加標(biāo)回收測定

用加標(biāo)回收實驗確定該方法的準(zhǔn)確度,實驗結(jié)果見表4,可見該方法的準(zhǔn)確度符合實驗要求.

表4 加標(biāo)回收測定結(jié)果表

2 結(jié)果與討論

2.1 方法對比

采用經(jīng)典標(biāo)準(zhǔn)方法4-氨基安替比林萃取(或直接)分光光度法(GB7490-87),分別選取地下水、地表水、工業(yè)廢水作比對實驗,兩種分析方法結(jié)果見表5.

可以看出,流動注射分光光度法與經(jīng)典分光光度法結(jié)果無顯著性差異.由于流動注射分光光度法檢出限較低,在分光光度法測定未檢出的情況下,流動注射分光光度法能測出可信數(shù)值.

表5 揮發(fā)酚兩種監(jiān)測方法比對實驗結(jié)果表

2.2 干擾及消除

1)樣品的蒸餾可在幾個pH值 (pH=0.5,1.4,4)處執(zhí)行.在pH=4處,芳香胺也將被蒸餾,與4-氨基安替比林反應(yīng),形成濃縮物,導(dǎo)致正向偏差.在pH= 1.4處,可清除芳香胺的干擾.

2)硫化物干擾的消除應(yīng)在分析前,通過在pH低于2的情況下酸化樣品且攪拌曝氣實現(xiàn).

3)氯化物質(zhì),如氯,由于碘化鉀的存在,在酸化時碘得以釋放而參與檢測.因此,采樣后加入過量的硫酸亞鐵銨除去氯,否則,酚物質(zhì)可被部分氧化而導(dǎo)致結(jié)果偏低.

4)為消除來自塑料容器的污染,用玻璃樣品管和玻璃容器盛放樣品和試劑.方法的干擾來自于試劑水玻璃器械和其它樣品處理設(shè)備的污染.

5)油和焦油可在分析之前通過氯仿萃取去除.

6)如果樣品包含顆粒物質(zhì),必須在測量之前過濾樣品,以避免堵塞傳輸管線.

7)水中的清潔劑,由于其在流動系統(tǒng)中生成泡沫,將嚴(yán)重影響檢測.因為這將妨礙揮發(fā)酚流動時的蒸發(fā)和氣液相分段及分離過程[5].通常,在流動系統(tǒng)中,這些干擾很容易被發(fā)現(xiàn).對于包含清潔劑的樣品,當(dāng)?shù)陀?.1 mg/L時不可用此方法檢測.

3 結(jié)論

在測定水中揮發(fā)酚時,流動注射分析法與傳統(tǒng)國家標(biāo)準(zhǔn)方法無顯著性差異,且具有處理簡單(只需過濾)、樣品分析周期短、準(zhǔn)確度和精密度好、自動化程度高、方法檢出限低、試樣和試劑用量少、不需要使用氯仿對環(huán)境和實驗者比較安全等優(yōu)點.將流動注射分析法與特定的檢測技術(shù)相結(jié)合,對一些化學(xué)前處理比較復(fù)雜、樣品數(shù)量多、采用傳統(tǒng)手工方法檢測的準(zhǔn)確度和精密度均不太理想、樣品濃度低、分析過程產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)如分析水中的總氰、硫化物、陰離子洗滌劑等分析項目的分析效果更為顯著.

[1]GB5749-2006,生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范[S].中華人民共和國衛(wèi)生部法制與監(jiān)督司,2001:15-20.

[2]水和廢水監(jiān)測分析方法編委會.水和廢水監(jiān)測分析方法[M].4版.北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,2002:144-145.

[3]孫翠玲,蘇愛梅,韓靜.揮發(fā)酚測定過程中有關(guān)問題的探討[J].環(huán)境工程,2001(2):42-43.

[4]馬東哲,楊繼東,高雷.流動注射法分析環(huán)境廢水中揮發(fā)酚[J].油氣田地面工程,2007,26(1):33-35.

[5]鄭興寶.流動注射法測定水和廢水中揮發(fā)酚[J].環(huán)境監(jiān)測管理與技術(shù),2006(4):28-30.

Abstract:This article described that volatile phenolics in water were determined by using online flow injection distillation 4-aminoantipyrine determination of the color method using fully automated flow injection analyzer developed by USA.The experimental results show that:the liner range was 2～200 μg/L、the correlation coefficient r was 0.999 9 and the detection limit was 0.208 μg/L.As well as multiple samples of the same standard for precision testing of experimental data,there was no obvious deviation between results of this method and national standard method.

Key words:flow injection analysis;on-line distillation;volatile phenolics

〔編輯 楊德兵〕

Determination of Flow Injection Analysis of Volatile Phenol in Water

MA Peng-fei,WANG Hai-qing,MENG Shuang-ming,LIU Yue-cheng
(School of Chemistry and Chemical Engineering,Shanxi Datong University,Datong Shanxi,037009)

O656.3

A

2010-09-24

山西省自然科學(xué)基金[2010011018];山西省教育科學(xué)"十一五"規(guī)劃課題[GH-09089]

馬鵬飛(1978-),男,山西應(yīng)縣人,助教,研究方向:分析化學(xué).

1674-0874(2010)06-0041-03